Коэффициент теплопроводности бетона: коэффициент теплопередачи легких и тяжелых бетонов

Коэффициент теплопроводности бетонного раствора — CemGid.ru

CemGid.ru — бетон, цемент, фундамент, армирование, арматура

бетон, цемент, фундамент, армирование, арматура, пескобетон

Теплопроводность — это характерная особенность материала передавать тепло от одной своей части другой. Данное свойство является одним из доминирующих при проектировании и возведении объектов. Оно напрямую зависит от состава бетонного раствора и его плотности. Изменение коэффициента теплопроводности может стать причиной потери прочности конструкции.

Что такое теплопроводность и на что она влияет?

Стройматериалы, используемые при сооружении объектов, должны иметь низкую теплопередачу.

1. Определяется количеством тепловой энергии, проходящим за 1 ч через поверхность в 1 м3, способной изменить t воздуха на 1 °С. Метрическая единица измерения — Вт/мК.

2. На данный коэффициент влияет вид используемого заполнителя. Передача тепла у сплошного бетона равна 1,75:

• с щебнем — 1,3;
• у пористого — 1,4;
• у теплоизоляционного — 0,18.

3. Зависит от нескольких условий:

4. Чем больше вес наполнителя и плотность монолита, тем быстрее происходит теплопередача. Если при возведении здания используется состав с высоким содержанием щебня или гравия, то требуется дополнительное утепление.

Вид	Коэффициент, Вт/м*°С	Характеристика
Газобетонный кирпич	0,12-0,14	Имеет низкий показатель, полученный за счет усиленной поризации раствора.
Пенобетон	0,30	Сочетает небольшую теплопроводность бетона с хорошими прочностными качествами. Кирпич используется при возведении несущих стен в малоэтажном строительстве.
Керамзитобетон	0,23-0,40	Сопротивление теплопередаче и прочность позволяют применять при создании зданий в несколько этажей.

Коэффициент проводимости тепла у бетона — величина не постоянная. Зависит от температурно-влажностных параметров окружающей среды, имеет тенденцию к увеличению и уменьшению.

Как измерить, сравнение по теплопроводности с деревом и кирпичом

Определение коэффициента теплопередачи — активный метод контроля путем воздействия на объект тепловым потоком заданной интенсивности.

Производится при помощи специальных приборов:

• стационарный применяется при лабораторном изучении образцов ограниченного размера;
• зондовый используют в полевых условиях и для обследования крупногабаритных конструкций из бетона.

Тепломер является работающим в цифровом режиме высокотехнологичным микропроцессорным прибором, позволяющим выполнять обработку данных с привлечением соответствующего программного обеспечения.

Измерения проводятся следующим образом:

1. В контрольном образце на расстоянии не менее 7,5 см от края сверлится отверстие, по длине и диаметру не превышающее размеры зонда более чем на 15-20 %.

2. Стержень тепломера для усиления термического контакта с изделием смазывается глицерином или техническим вазелином.

3. Опытную модель со вставленным в нее зондом термостатируют на протяжении 2-4 ч.

4. Устройство подключают к сети, прогревают около 5 мин:

• фиксируют показания температуры среды в начале испытания;
• одновременно запускают секундомер и нагревательный элемент тепломера;
• регистрируют температурные показания в таблицу через 2; 2,5; 3; 4; 5; 6 мин;
• отключают прибор и повторяют процедуру через 30-40 минут.

5. Для достоверности проводится не менее 3 повторов снятия данных.

Каждый материал имеет свой коэффициент теплопередачи, который самостоятельно замерить сложно. Для бетона М200-300, предприятия вообще не указывают данные. Сравнительная таблица теплопроводности дерева, кирпича и бетона может оказать незаменимую помощь при выборе сырья.

Значения указываются для толщины в 1 метр. Чтобы вычислить данные для других размеров, надо заданный в таблице параметр разделить на нужную величину, выраженную в метрах.

Похожая запись

You missed

Коэффициент теплопроводности бетона В25, железобетона, газобетона, пенобетона

Способность различных бетонов сохранять тепло в помещении в первую очередь зависит от их плотности или внутренней структуры, то есть, материал делится на классы, например, B20 или В25. К тому же, в состав раствора могут входить различные заполнители, от которых тоже зависит термопередача у готовой продукции.

Теплопроводность материалов

Обо всём этом мы поговорим ниже, а также продемонстрируем вам по нашей теме видео в этой статье.

Влияние плотности и заполнителей на термические свойства

Диаграмма теплопроводности материалов

Пояснение. Теплопроводностью материала называется его способность переносить внутреннюю энергию от горячих участков к холодным посредством хаотического движения молекул. Данное понятие является противоположностью термическому сопротивлению, которое означает способность верхних слоёв материала препятствовать распространению тепла.

Какие бывают бетоны

Примечание. Бетоном называют искусственный камень, получаемый при размешивании и твердении вяжущего компонента (в данном случае — цемент), воды, песка и более крупного заполнителя (щебень, гравий, керамзит, пластик). Его цена зависит от плотности материала и способа изготовления.

Монолитные ЖБ стены

1. Бетоны в первую очередь классифицируются по своей плотности, так они бывают: 1) особо лёгкие, где плотность составляет менее 500кг/м³; 2) лёгкие — от 500кг/м³ до 1800кг/м³; 3) тяжёлые — от 1800кг/м³ до 2500кг/м³; 4) особо тяжёлые — от 2500кг/м³ и выше.
2. Также материал классифицируется по структуре и бывает: 1) крупнозернистым; 2) ячеистым; 3) поризованным; 4) плотным. При этом коэффициент теплопроводности железобетона, который относится к четвёртому классу, является самым высоким и составляет от 1,28 Вт/м*K до 1,51 Вт/м*K, то есть, чем выше плотность, тем легче и быстрее внутренняя энергия (тепло) передаётся на более холодные участки.
3. Бетоны могут классифицироваться по виду вяжущего вещества:

• цементные;
• силикатные;
• гипсовые;
• шлакощелочные;
• полимербетоны;
• полимерцементные.

Безусловно, полимеры обладают наиболее низкой теплопроводностью, поэтому коэффициент теплопроводности полистиролбетона самый низкий — от 0,057Вт*⁰C до 0,2Вт*⁰C (в зависимости от плотности), то есть, ним можно утеплять помещение.

4. Ну и, конечно, все ЖБИ классифицируются по назначению и бывают:

• конструкционными;
• конструкционно-теплоизоляционными;
• теплоизоляционными;
• гидротехническими;
• дорожными;
• химически устойчивыми.

Нас в данном случае интересует 2-ой и 3-ий пункты, где ЖБК при сравнительно малой толщине способны обеспечить не только несущую способность, но и сохранить тепло в помещении.

Строительство

Сборные ЖБК

Таблица теплопроводности бетонов в сухом виде

Стены из пеноблоков. Фото

Таблица теплопроводности пенобетонов в сухом виде

Керамзитобетонная кладка

В настоящее время, благодаря изобилию материалов на строительном рынке, при строительстве дома своими руками можно выбрать наиболее «тёплые» элементы для кладки, что в дальнейшем скажется на стоимости эксплуатации (меньший расход энергоносителей для отопительных приборов). Например, коэффициент теплопроводности керамзитобетонных блоков с плотностью 1000кг/м³ составляет 0,41Вт/м⁰C, что вдвое меньше аналогичного показателя кирпичной кладки!

А вот коэффициент теплопроводности керамзитобетона с плотностью 1200кг/м³ будет больше — 0,52Вт/м⁰C и так далее, но любой из таких блоков подойдёт для малоэтажного строительства, следовательно, настоящий материал как нельзя лучше подходит для частного сектора.

Конечно, здесь может возникнуть проблема из-за более высокой стоимости, но можно также использовать более дешёвые ячеистые блоки с другим наполнителем из пено-, газо- или шлакобетона. Конечно, очень важно учитывать способность материала впитывать волу — чем она больше, тем хуже, так как мокрая кладка превосходно проводит тепло и в таких случаях потребуется дополнительная лицевая отделка с гидробарьером.

Заключение

При выборе материала для строительства дома вы можете ориентироваться на таблицы, приведенные в этой статье, и это будет для вас инструкция по теплопроводности. Но, тем не менее, для проектировки нужны общие расчёты, где учитывается не только возможность стен удерживать тепло, но также среднегодовая температура воздуха в регионе и вид отопления, которое вы будете использовать при эксплуатации здания.

Добавить в избранное Версия для печати

Статьи по теме

Все материалы по теме

Тепловые свойства бетона

Содержание

Тепловые свойства бетона вызывают особую озабоченность в конструкциях, где тепловые перепады могут возникать из-за окружающей среды или по любой другой причине. Знание теплового расширения бетона необходимо при проектировании массивных железобетонных конструкций, таких как плотины, массовые ремонты, взлетно-посадочные полосы аэропортов, портовые покрытия, деформационные и деформационные швы, при обеспечении движения опор мостов как по горизонтали, так и по вертикали, а также при проектировании статически неопределимых конструкций, подверженных изменению температуры.

Плотина Хиракуд

• Удельная теплоемкость
• Теплопроводность
• Температуропроводность
• Коэффициент линейного теплового расширения

Удельная теплоемкость

Теплоемкость на единицу массы вещества. Удельная теплоемкость представляет собой теплоемкость бетона и мало зависит от минералогического характера заполнителя. Она значительно возрастает при увеличении влажности бетона. Удельная теплоемкость увеличивается с повышением температуры и с уменьшением плотности бетона. Удельная теплоемкость бетона обычно находится в пределах от 0,20 до 0,30 ккал/кг/°С.

Теплопроводность

Теплопроводность — это скорость, с которой тепло передается через материал единичной площади и толщины при единичной разности температур между двумя сторонами.

Теплопроводность обычного обычного бетона зависит от его состава, и когда бетон насыщен, теплопроводность обычно колеблется между 1,4 и 0,5 ккал/м/ч/°С. Степень насыщения бетона является основным фактором, поскольку проводимость воды примерно в 24-26 раз выше, чем у воздуха.

Температуропроводность

Температуропроводность — это мера скорости изменения температуры внутри массы. Коэффициент диффузии (𝛿) связан с теплопроводностью (k) следующим соотношением.

𝛿=k/c.ϼ

Где
c= Удельная теплоемкость (ккал/кг/°C)
ϼ = Плотность бетона (кг/м ³ )
k= Теплопроводность

Коэффициент диффузии зависит от содержания влаги в бетоне и типа породы, используемой в бетоне.

Линейный коэффициент теплового расширения

Коэффициент теплового расширения бетона зависит от состава смеси и значений коэффициента расширения цементного теста и заполнителя. Для обычного отвержденного бетона этот коэффициент немного снижается с возрастом, но это не относится к бетону, отвержденному паром высокого давления. Для рядового бетона значение коэффициента теплового расширения варьировалось от 9×10 ^-6 на °С до 12×10 ^-6 на °C.

Коэффициент расширения 1: 6 Бетон, изготовленный с различным заполнителем

См. также

• Микротрещины в бетоне
• Зола-унос преимущества
• Марка цемента, типы и различия между 33, 43, 53 Марка
• Цепная съемка: принцип, процедура, смещение, инструмент, ошибки
• Свойства цемента: физические и химические свойства

Теплопроводность цементного бетона с использованием метода дискретных элементов

Заголовки статей

Молекулярное моделирование механизма адсорбции межфазных систем силиконового каучука
стр.15

Адаптивность алгоритмов статического контактного угла на основе уравнения окружности для измерения гидрофобности поверхности материала
стр.19

Применение переработанного бетонного заполнителя в дорожном строительстве
стр. 23

Анализ механической реакции композитного асфальтового покрытия
стр.28

Теплопроводность цементного бетона методом дискретных элементов
стр.32

Кинетика кристаллизации и микротвердость MgO–Al ₂ O ₃ –SiO ₂ Стеклокерамика с низкой температурой плавления
стр.39

Неожиданный синтез производных 2 H -бензимидазола
стр.43

Синтез аналога ингибитора Akt-IV посредством реакции аминообмена
стр.47

H -фосфонатный подход к получению пуриннуклеозидмонофосфатов
стр. 51

Главная Advanced Materials Research Advanced Materials Research Vol. 1023 Теплопроводность цементного бетона с использованием…

Предварительный просмотр статьи

Аннотация:

Рассмотрение на традиционном эксперименте занимало много времени и требовало больших затрат человеческих и материальных ресурсов, даже приводило к большому уровню ошибок в процессе эксперимента. Представлен новый метод определения теплопроводности цементобетона, основанный на методе дискретных элементов. Образец в форме цилиндра был создан путем градуировки массы цементного бетона, и убедитесь, что численная модель была идентична реальному эксперименту. Были проведены тепловые микросвойства, состоящие из плотности, удельной теплоемкости, коэффициента линейного теплового расширения и теплового сопротивления. Приложенный постоянный тепловой поток и постоянная температура в качестве границ были исследованы с помощью разработанной здесь модели. Результаты показали, что данные виртуальных испытаний практически идентичны аналитическим значениям для обеих разных границ, и подтвердили, что новая численная модель с использованием метода дискретных элементов осуществима и надежна. Он также предоставил новый метод исследования тепловых свойств.

Доступ через ваше учреждение

Вас также могут заинтересовать эти электронные книги

* — Автор, ответственный за переписку

Рекомендации

[1] Дж.